RU203176U1

RU203176U1 - REANIMATOR FOR EXTREME CONDITIONS

Info

Publication number: RU203176U1
Application number: RU2020133079U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Круговой; Евгений Валентинович Пашков; Константин Николаевич Осипов; Алексей Игоревич Балакин; Михаил Игоревич Гарматюк
Priority date: 2020-10-07
Filing date: 2020-10-07
Publication date: 2021-03-24

Abstract

Полезная модель реаниматора для экстремальных условий относится к медицинской технике и может быть использована при прекращении сердечной и легочной деятельности человека в условиях экологических катастроф, военно-полевых действий и др.Цель - упрощение конструкции, уменьшение габаритных размеров, массы и энергоемкости.Цель достигается за счет использования коробчатой платформы для размещения пациента с расположенными внутри устройством для наружного массажа сердца со шкивом для прикрепления и намотки ленты бандажа, устройством для вентиляции легких с маской, снабженной запорным клапаном, датчиками давления воздуха и пульса, автоматическим устройством управления с пультом и аккумулятором.После ручной подтяжки ленты включается устройство для массажа и открывается запорный клапан.При наматывании лены на шкив происходит контролируемое датчиком силы циклическое натяжение ленты и сжатие грудной клетки, а при сматывании - распрямление за счет упругости ребер. После выполнения установленного числа циклов устройство выключается, запорный клапан закрывается и включается устройство для вентиляции легких, выполняющее заданное количество циклов вдох/выдох.При появлении пульса оба устройства переходят в режим ожидания, запорный клапан открывается, обеспечивая свободное дыхание пациента.A useful model of a resuscitator for extreme conditions refers to medical equipment and can be used when a person's cardiac and pulmonary activity is terminated in conditions of environmental disasters, military field operations, etc. The goal is to simplify the design, reduce the overall dimensions, weight and energy consumption. using a box-shaped platform for patient accommodation with a device for external heart massage with a pulley for attaching and winding a bandage tape, a device for ventilating the lungs with a mask equipped with a shut-off valve, air pressure and pulse sensors, an automatic control device with a remote control and a battery. When the tape is tightened, the massage device is turned on and the shut-off valve is opened. When winding the tape on the pulley, a cyclic tension of the tape and compression of the chest, controlled by a force sensor, occurs, and when unwinding, straightening due to the elasticity of the ribs. After completing the set number of cycles, the device is turned off, the shutoff valve closes and the ventilator turns on, performing the set number of inhalation / exhalation cycles.When a pulse appears, both devices go into standby mode, the shutoff valve opens, allowing the patient to breathe freely.

Description

Полезная модель реаниматора для экстремальных условий относится к области медицинской техники и может быть использована при прекращении сердечной и легочной деятельности человека в условиях природных и экологических катастроф, военно-полевых действий, в домашних и производственных условиях, в наземных и воздушных транспортных средствах.A useful model of a resuscitator for extreme conditions belongs to the field of medical technology and can be used when a person's cardiac and pulmonary activity is terminated in conditions of natural and environmental disasters, military field operations, at home and at work, in land and air vehicles.

Известно устройство для сердечно-легочной реанимации LUCAS (Лукас) производства Michigan Instruments (США) для проведения непрямого массажа сердца (http://adhara.ru/articles/autopulse_and_cpr.htm), содержащее платформу для размещения пациента, вертикальную стойку для закрепления пневматического механизма циклического силового точечного воздействия на центральную часть грудной клетки (грудину) посредством толкателя с упругим элементом на конце, автономный источник электроэнергии, источник сжатого кислорода или воздуха, устройство управления с пультом управления.Known device for cardiopulmonary resuscitation LUCAS (Lucas) manufactured by Michigan Instruments (USA) for chest compressions (http://adhara.ru/articles/autopulse_and_cpr.htm), containing a platform for placing a patient, a vertical stand for fixing the pneumatic mechanism cyclic force point impact on the central part of the chest (sternum) by means of a pusher with an elastic element at the end, an autonomous power source, a source of compressed oxygen or air, a control device with a control panel.

Известно автоматическое устройство для сердечно-легочной реанимации LUCAS-2 (Лукас-2) (http://www.deal-med.ru/ustrojstvo_dlja_serdechno_legochnoj_reanimacii_lucas_2.html), используемое для восстановления и поддержания естественной циркуляции крови у пациентов с не работающим сердцем путем его закрытого массажа, обеспечивающее глубину и частоту продавливания грудной клетки согласно установленным параметрам и с необходимым постоянством. Устройство содержит размещаемую под спиной пациента платформу с шарнирно прикрепленными к ней одними концами дугообразными жесткими полуарками, соединенными другими концами с корпусом циклического механизма с электроприводом для силового точечного воздействия на центр грудной клетки (грудину) посредством толкателя с упругим элементом на конце в виде сильфона, устройство управления, а также автономный источник электроэнергии в виде аккумуляторных батарей.Known automatic device for cardiopulmonary resuscitation LUCAS-2 (Lucas-2) (http://www.deal-med.ru/ustrojstvo_dlja_serdechno_legochnoj_reanimacii_lucas_2.html), used to restore and maintain natural blood circulation in patients with non-working heart by its closed massage, providing the depth and frequency of pressing the chest in accordance with the established parameters and with the necessary constancy. The device contains a platform placed under the patient's back with arcuate rigid semi-arches hinged to it at one end, connected by the other ends to the body of a cyclic mechanism with an electric drive for force point action on the chest center (sternum) by means of a pusher with an elastic element at the end in the form of a bellows control, as well as an autonomous source of electricity in the form of storage batteries.

Общим недостатком устройств LUCAS и LUCAS-2 является, во-первых, отсутствие возможности обеспечения равномерного сжатия всей грудной клетки, что снижает эффективность воздействия на легкие с целью их вентиляции; во-вторых, наличие вертикальной стойки или дугообразных полуарок существенно увеличивает габариты устройств по высоте, затрудняя тем самым эвакуацию пациентов из аварийных помещений и строений через узкие и невысокие проходы; в-третьих, высокое расположение по отношению к платформе центра тяжести механизма для создания усилия деформации грудной клетки затрудняет перемещение работающего устройства с пациентом по лестничным переходам или трапам, например, с верхнего этажа строения на нижний, из помещения в машину скорой помощи, а в процессе перевозки будут происходить угловые смещения устройства (наклоны стойки), негативно влияющие на параметры процесса реанимации. Кроме того, в составе данных устройств отсутствуют встроенные механизмы или аппараты для искусственной вентиляции легких, что сужает их функциональные возможности.A common disadvantage of LUCAS and LUCAS-2 devices is, firstly, the inability to ensure uniform compression of the entire chest, which reduces the effectiveness of exposure to the lungs in order to ventilate them; secondly, the presence of a vertical rack or arched semi-arches significantly increases the dimensions of the devices in height, thereby making it difficult to evacuate patients from emergency rooms and buildings through narrow and low passages; thirdly, the high location in relation to the platform of the center of gravity of the mechanism for creating the deformation force of the chest makes it difficult to move the operating device with the patient along stairs or ladders, for example, from the upper floor of the building to the lower one, from the room to the ambulance, and in the process During transportation, angular displacements of the device (tilt of the rack) will occur, negatively affecting the parameters of the resuscitation process. In addition, these devices do not include built-in mechanisms or apparatus for artificial ventilation of the lungs, which narrows their functionality.

Известное автоматическое устройство для сердечно-легочной реанимации путем закрытого массажа сердца ZOLL (https://www.zoll.com/ru/medical-products/resuscitation-system/autopub http://adhara.ru/articles/autopulse_and_c.pr.htm) содержит коробчатую платформу, располагаемую под спиной пациента, внутри которой размещен снабженный электроприводом механизм циклического действия для натяжения лент, охватывающих грудную клетку пациента, связанных с застегивающимся на груди тканевым бандажом.Known automatic device for cardiopulmonary resuscitation by closed heart massage ZOLL (https://www.zoll.com/ru/medical-products/resuscitation-system/autopub http://adhara.ru/articles/autopulse_and_c.pr.htm ) contains a box-shaped platform located under the patient's back, inside which is placed an electrically driven cyclic action mechanism for tensioning the bands covering the patient's chest, connected with a tissue bandage fastened on the chest.

Основным недостатком является отсутствие в составе устройства механизма искусственной вентиляции легких, что ограничивает его функциональные возможности, а применение (подключение) автономного аппарата искусственной вентиляции легких негативно влияет на его весо-габаритные характеристики, усложняя эксплуатацию в экстремальных условиях, в частности, при эвакуации (переносе) пациента.The main disadvantage is the lack of a mechanical ventilation mechanism in the device, which limits its functionality, and the use (connection) of an autonomous artificial ventilation device negatively affects its weight and dimensions, complicating operation in extreme conditions, in particular, during evacuation (transfer ) of the patient.

Известное автоматическое устройство для сердечно-легочной реанимации путем закрытого массажа сердца (Патент РФ на полезную модель №189470, МПК А61Н 31/00, опубликован 23.05.2019, Бюл. №15), с механизмом циклического натяжения лент бандажа на основе линейного пневмопривода с пятилинейным трехпозиционным пневмораспределителем и замкнутой зубчатой ременной передачи с направляющими для перемещения кареток, соединенных с концами лент. Наличие двух источников энергии (электрического и пневматического) усложняет конструкцию, что негативно отражается на весо-габаритных характеристиках, энергопотреблении и надежности функционирования, а отсутствие встроенного механизма для искусственной вентиляции легких сужает его функциональные возможности.A well-known automatic device for cardiopulmonary resuscitation by closed heart massage (RF patent for useful model No. 189470, IPC A61H 31/00, published on May 23, 2019, bull. No. 15), with a cyclic tensioning mechanism for bandage bands based on a linear pneumatic drive with a five-line a three-position pneumatic valve and a closed toothed belt drive with guides for moving the carriages connected to the ends of the belts. The presence of two energy sources (electric and pneumatic) complicates the design, which negatively affects the weight and size characteristics, energy consumption and reliability of functioning, and the lack of a built-in mechanism for artificial ventilation of the lungs narrows its functionality.

Известное автоматическое устройство для сердечно-легочной реанимации в экстремальных условиях (Патент на полезную модель РФ №193963, МПК А61Н 31/00; опубликован 21.11.2019, Бюл. №33) содержит коробчатую платформу для размещения пациента, тканевый бандаж в виде двух грудных накладок с лентами и застежками, механизм циклического натяжения лент на базе неполноповоротного пневмодвигателя со шкивом для лент на выходном валу, интегральный датчик крутящего момента, блок управления, пневмораспределитель и автономные источники электроэнергии и сжатого воздуха. Оно имеет недостатки присущие предыдущим аналогам. Кроме того, обеспечение синхронного циклического натяжения лент достигается с помощью шкива, снабженного торцовыми глухими отверстиями с центральными пальцами для петель на концах лент, что усложняет конструкцию механизма натяжения, увеличивает его размеры и массу. Неточность расположения пальцев относительно центра шкива отрицательно влияет на величину перемещения связанных с ними лент, а, следовательно, не может обеспечить их синхронное натяжение, что вызывает смещение грудной накладки бандажа и неравномерное силовое воздействие на ребра.A well-known automatic device for cardiopulmonary resuscitation in extreme conditions (Patent for utility model of the Russian Federation No. 193963, IPC A61H 31/00; published on November 21, 2019, bull. No. 33) contains a box-shaped platform for placing a patient, a tissue bandage in the form of two chest pads with belts and fasteners, a mechanism for cyclic tensioning of belts based on a part-turn pneumatic motor with a pulley for belts on the output shaft, an integral torque sensor, a control unit, a pneumatic valve and autonomous sources of electricity and compressed air. It has disadvantages inherent in the previous counterparts. In addition, the provision of synchronous cyclic tension of the belts is achieved using a pulley equipped with end blind holes with central pins for loops at the ends of the belts, which complicates the design of the tensioning mechanism, increases its size and weight. The inaccuracy of the location of the fingers relative to the center of the pulley negatively affects the amount of movement of the belts associated with them, and, therefore, cannot provide their synchronous tension, which causes displacement of the chest lining of the bandage and an uneven force effect on the ribs.

В качестве прототипа взят реаниматор (А.С. СССР №564864, МПК А61Н 31/00, опубликовано 15.07.77, Бюл. №26), содержащий платформу для пациента, устройство для наружного (непрямого) массажа сердца, устройство для вентиляции легких, автоматический узел управления с датчиками давления воздуха, усилия массажа и частоты пульса.A resuscitator was taken as a prototype (AS USSR No. 564864, IPC A61H 31/00, published 07.15.77, bull. No. 26), containing a platform for a patient, a device for external (indirect) heart massage, a device for ventilation of the lungs, automatic control unit with air pressure, massage force and pulse rate sensors.

Устройство для наружного массажа сердца выполнено на базе силового пневмопривода, для которого требуется специальный источник высокого давления сжатого воздуха в виде компрессора или баллона со сжатым воздухом. Использование для обеспечения работы реаниматора двух источников энергии существенно усложняет конструкцию, приводит к увеличению габаритных размеров и массы. Кроме того, увеличивается потребление электроэнергии, затрачиваемой для пневмораспределителей с электромагнитным управлением (электропневмопреобразователей), что в случае применения автономного источника электроэнергии в виде аккумулятора уменьшает время его непрерывного использования без подзарядки. Существенным недостатком прототипа является отсутствие компактного расположения по отношению к платформе с пациентом устройств, входящих в состав реаниматора, что приводит к увеличению габаритных размеров и массы, затрудняющих его эксплуатацию в экстремальных условиях.The device for external heart massage is made on the basis of a power pneumatic drive, which requires a special source of high pressure of compressed air in the form of a compressor or a compressed air cylinder. The use of two energy sources to ensure the operation of the resuscitator significantly complicates the design, leads to an increase in overall dimensions and weight. In addition, the consumption of electricity consumed for pneumatic valves with electromagnetic control (electro-pneumatic converters) increases, which, in the case of using an autonomous power source in the form of a battery, reduces the time of its continuous use without recharging. A significant disadvantage of the prototype is the lack of a compact arrangement with respect to the platform with the patient of the devices that are part of the resuscitator, which leads to an increase in overall dimensions and weight, making it difficult to operate in extreme conditions.

Целью предлагаемой полезной модели реаниматора для экстремальных условий является упрощение конструкции, уменьшение габаритных размеров, массы и энергоемкости и, как следствие, повышение эксплуатационной надежности.The purpose of the proposed useful model of a resuscitator for extreme conditions is to simplify the design, reduce the overall dimensions, weight and energy consumption and, as a result, increase the operational reliability.

Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что в реаниматоре для экстремальных условий, включающем в себя переносную коробчатую платформу для размещения на ней пациента, ленточный грудной бандаж с грудной накладкой и пряжками для концов ленты, устройство для наружного массажа сердца с направляющими роликами и датчиком усилия массажа, устройство для вентиляции легких с дыхательной маской, датчик пульса, автоматическое устройство управления с пультом управления, автономный источник электрической энергии, устройство для наружного массажа сердца установленное внутри платформы, содержит электрический мотор-редуктор с закрепленным на его выходном валу шкивом, имеющим на наружной торцовой поверхности диаметральный паз под ленту, открытый в сторону наружной цилиндрической образующей, и центральное отверстие под прикрепленную к ленте симметрично ее концов шпонку.The achievement of this goal is ensured by the fact that in the resuscitator for extreme conditions, which includes a portable box-shaped platform for placing a patient on it, a tape chest bandage with a chest pad and buckles for the ends of the tape, a device for external heart massage with guide rollers and a massage force sensor, a device for ventilation of the lungs with a breathing mask, a pulse sensor, an automatic control device with a control panel, an autonomous source of electrical energy, a device for external heart massage installed inside the platform, contains an electric gear motor with a pulley attached to its output shaft and having a pulley on the outer end surface a diametrical groove for the tape, open towards the outer cylindrical generatrix, and a central hole for a key attached to the tape symmetrically to its ends.

Ось центрального отверстия шкива расположена в плоскости, проходящей через центры направляющих роликов, один из которых закреплен на конце вращающегося рычага, находящегося в контакте с шарнирно установленным датчиком усилия массажа.The axis of the central hole of the pulley is located in a plane passing through the centers of the guide rollers, one of which is fixed at the end of the rotating arm in contact with the hingedly mounted massage force sensor.

Установленное внутри платформы устройство вентиляции легких содержит нагнетающий насос, вход которого посредством воздушного фильтра соединен с атмосферой, а выход посредством нагнетающего трубопровода со встроенным в него датчиком давления соединен с полостью дыхательной маски, также соединенной с атмосферой посредством встроенного в маску запорного клапана с электромагнитным управлением и посредством откачивающего трубопровода с последовательно встроенными в него регулируемым дросселем и пневмораспределителем с электромагнитным управлением со входом откачивающего насоса.The lung ventilation device installed inside the platform contains a pressure pump, the inlet of which is connected to the atmosphere by means of an air filter, and the outlet through a delivery pipeline with a built-in pressure sensor is connected to the cavity of the breathing mask, which is also connected to the atmosphere by means of an electromagnetically controlled shut-off valve built into the mask, and by means of an evacuation pipeline with an adjustable throttle and a pneumatic valve with an electromagnetic control with an inlet of the evacuation pump.

Участки нагнетающего и откачивающего трубопроводов соответственно между нагнетающим насосом и датчиком давления и между откачивающим насосом и пневмораспределителем, соединены с атмосферой с помощью регулируемых дросселей.The sections of the injection and evacuation pipelines, respectively, between the injection pump and the pressure sensor and between the evacuation pump and the pneumatic valve, are connected to the atmosphere by means of adjustable throttles.

Входящие в состав автоматического устройства управления блоки управления указанными выше устройствами соединены между собой блоком сопряжения, соответствующие входы и выходы первого блока управления соединены с выходами датчика пульса, датчика усилия массажа и входами мотор-редуктора и электромагнита запорного клапана, а второго блока управления с выходом датчика давления, входами электродвигателей насосов и электромагнита пневмораспределителя.The control units of the above devices included in the automatic control device are interconnected by an interface unit, the corresponding inputs and outputs of the first control unit are connected to the outputs of the pulse sensor, the massage force sensor and the inputs of the gear motor and the solenoid of the shut-off valve, and the second control unit with the output of the sensor pressure, the inputs of the pump motors and the solenoid of the pneumatic valve.

Между совокупностью заявляемых признаков полезной модели и ожидаемым техническим результатом, получаемым с помощью предлагаемой конструкции реаниматора для экстремальных условий, существует следующая причинно-следственная связь.There is the following causal relationship between the totality of the claimed features of the utility model and the expected technical result obtained using the proposed design of the resuscitator for extreme conditions.

Во-первых, применение электропривода на базе мотор-редуктора в составе устройства для наружного массажа сердца обеспечивает его энергетическую совместимость с устройством для вентиляции легких и автоматическим устройством управления за счет использования одного источника электроэнергии в виде аккумулятора, что упрощает в целом конструкцию реаниматора, способствует уменьшению его габаритных размеров и массы.First, the use of an electric drive based on a geared motor as part of a device for external heart massage ensures its energy compatibility with a device for ventilation of the lungs and an automatic control device due to the use of a single source of electricity in the form of a battery, which simplifies the overall design of the resuscitator, helps to reduce its overall dimensions and weight.

Во-вторых, применение одной цельной ленты с симметрично расположенной относительно ее концов шпонкой взамен двух лент с петлями на одном из концов для соединения со шкивом, упрощает его конструкцию, уменьшает размеры и массу, поскольку исключает наличие у шкива специальных дополнительных элементов для закрепления петель, обеспечивает симметричное натяжение участков ленты от шкива до пряжек на грудной накладке, упрощает как замену ленты, так и подготовку реаниматора к работе.Secondly, the use of one solid tape with a key symmetrically located relative to its ends instead of two tapes with loops at one of the ends to connect to the pulley simplifies its design, reduces size and weight, since it excludes the presence of special additional elements on the pulley for securing the loops. provides symmetrical tension of the belt sections from the pulley to the buckles on the chest pad, simplifies both belt replacement and preparation of the resuscitator for work.

В-третьих, компактное расположение всех входящих в состав реаниматора устройств внутри переносной коробчатой платформы улучшает условия его эксплуатации в различных экстремальных условиях.Thirdly, the compact arrangement of all devices included in the resuscitator inside a portable box-shaped platform improves the conditions for its operation in various extreme conditions.

На фиг. 1 представлена схема реаниматора для экстремальных условий; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1 (со стороны наружного торца шкива); на фиг. 3 - блок-схема автоматического устройства управления.FIG. 1 shows a diagram of a resuscitator for extreme conditions; in fig. 2 is a view along arrow A in FIG. 1 (from the side of the outer end of the pulley); in fig. 3 is a block diagram of an automatic control device.

Реаниматор (фиг. 1) содержит переносную коробчатую платформу 1 прямоугольной формы, размещаемую под спиной пациента 2, ленточный бандаж, включающий жесткую грудную пластинчатую накладку 3 с пряжками-замками 4 для ленты 5 со свободными выступающими из пряжек концами 6 с мерными цифровыми метками на внешней стороне.The resuscitator (Fig. 1) contains a portable box-shaped platform 1 of a rectangular shape, placed under the patient's back 2, a tape bandage, including a rigid chest plate pad 3 with buckles 4 for tape 5 with free ends protruding from the buckles 6 with measured digital marks on the outer side.

Через направляющие отверстия 7 в коробчатой платформе лента бандажа соединяет его грудную накладку со шкивом 8, закрепленным на выходном валу электрического мотор-редуктора 9, например, типа ACM602V36-01, редуктор 60PLF15K-14S, входящего в состав устройства для наружного массажа сердца, размещенного внутри платформы.Through the guide holes 7 in the box-shaped platform, the bandage tape connects its chest pad with a pulley 8 fixed on the output shaft of an electric motor-reducer 9, for example, type ACM602V36-01, gearbox 60PLF15K-14S, which is part of the device for external heart massage, located inside platforms.

Со стороны внутренней торцовой поверхности шкив снабжен кольцевой ребордой 10, ограничивающей смещение ленты в осевом направлении, а на наружной торцовой поверхности имеет диаметральный паз 11 под ленту (фиг. 2), открытый в сторону наружной цилиндрической образующей диаметром D, и центральное отверстие 12 под прикрепленную к ленте симметрично ее концов цилиндрическую шпонку 13, образованную двумя сегментами, скрепленными между собой заклепками.On the side of the inner end surface, the pulley is equipped with an annular flange 10, which limits the belt displacement in the axial direction, and on the outer end surface has a diametrical groove 11 for the belt (Fig. 2), open towards the outer cylindrical generatrix with a diameter D, and a central hole 12 for the attached to the tape symmetrically to its ends a cylindrical key 13 formed by two segments fastened together by rivets.

Ось центрального отверстия шкива расположена в плоскости, проходящей через центры направляющих роликов 14 и 15, первый из которых закреплен непосредственно на платформе, а второй закреплен на ней посредством вращающегося рычага 16, находящегося в контакте с шарнирно установленным датчиком усилия массажа 17, например, тензометрическим, типа EMS50.The axis of the central hole of the pulley is located in a plane passing through the centers of the guide rollers 14 and 15, the first of which is fixed directly on the platform, and the second is fixed on it by means of a rotating lever 16, which is in contact with a hingedly mounted massage force sensor 17, for example, tensometric, type EMS50.

Установленное внутри платформы устройство вентиляции легких содержит нагнетающий пневматический насос 18 с приводным электродвигателем 19, например, типа 12V DC Diaphragm Vacuum Motor Pump Air, вход которого посредством воздушного фильтра 20 соединен с атмосферой, а выход посредством нагнетающего трубопровода 21 со встроенным в него датчиком давления 22 соединен с полостью дыхательной маски 23, которая соединена с атмосферой посредством встроенного в маску запорного клапана 24 с электромагнитным управлением и увеличенным размером условного прохода, например, тарельчатого, а также соединена откачивающим трубопроводом 25 с последовательно встроенными в него регулируемым дросселем 26 и 2/2-пневмораспределителем с электромагнитным управлением (отсечной клапан) 27 со входом откачивающего насоса 28 с приводным электродвигателем 29 того же типа, что и нагнетающий насос.The ventilation device installed inside the platform contains a pneumatic pump 18 with a drive motor 19, for example, type 12V DC Diaphragm Vacuum Motor Pump Air, the input of which is connected to the atmosphere by means of an air filter 20, and the output of which is connected to the atmosphere by means of an air filter 20, and the output of which is connected to the atmosphere by means of a delivery line 21 with a pressure sensor 22 connected to the cavity of the breathing mask 23, which is connected to the atmosphere by means of a shut-off valve 24 built into the mask with electromagnetic control and an increased size of the nominal bore, for example, a poppet, and also connected by an evacuation pipeline 25 with an adjustable throttle 26 and 2 / 2- a pneumatic valve with solenoid control (shut-off valve) 27 with an inlet of the evacuation pump 28 with a drive motor 29 of the same type as the pressure pump.

С помощью датчика давления устанавливается необходимое давление (0,25…0,3) 10⁵ Па) в нагнетающем трубопроводе при настройке устройства для наружного массажа сердца, а в процессе работы устройства осуществляется контроль за изменением этого давления и его поддержание на установленном уровне путем регулирования электрического напряжения, подаваемого на приводной двигатель нагнетающего насоса, влияющего на частоту его вращения.With the help of a pressure sensor, the required pressure (0.25 ... 0.3) 10 ⁵ Pa) is set in the injection pipeline when setting up the device for external heart massage, and during the operation of the device, the change in this pressure is monitored and maintained at a set level by regulation electrical voltage applied to the drive motor of the injection pump, affecting the speed of its rotation.

Участки нагнетающего и откачивающего трубопроводов соответственно между нагнетающим насосом и датчиком давления и между откачивающим насосом и пневмораспределителем, соединены с атмосферой с помощью регулируемых дросселей 30, который необходим для регулирования расхода, а следовательно и давления, подаваемого в легкие воздуха путем его сброса в атмосферу, и 31, который необходим для выведения откачивающего насоса в номинальный режим работы путем подсоса воздуха из атмосферы и создания в рабочих полостях насоса необходимого перепада давления.The sections of the injection and evacuation pipelines, respectively, between the injection pump and the pressure sensor and between the evacuation pump and the pneumatic valve, are connected to the atmosphere by means of adjustable throttles 30, which is necessary to regulate the flow rate and, consequently, the pressure supplied to the lungs of air by discharging it into the atmosphere, and 31, which is necessary to bring the evacuation pump to the nominal operating mode by sucking air from the atmosphere and creating the required pressure drop in the pump working chambers.

Входящие в состав автоматического устройства управления 32 блоки управления 33 и 34 указанными выше устройствами (фиг. 3) соединены между собой блоком сопряжения 35, соответствующие входы и выходы первого блока управления соединены с выходами датчика пульса 36, например, пульсоксиметр, типа МАХ 30102 MAXIM INTEGRATED, датчика усилия массажа и входами мотор-редуктора и запорного клапана, а второго блока управления с выходом датчика давления, входами электродвигателей насосов и электромагнита пневмораспределителя.The control units 33 and 34 included in the automatic control device 32 by the above devices (Fig. 3) are interconnected by the interface unit 35, the corresponding inputs and outputs of the first control unit are connected to the outputs of the pulse sensor 36, for example, a pulse oximeter of the MAX 30102 MAXIM INTEGRATED type , the massage force sensor and the inputs of the gear motor and the shut-off valve, and the second control unit with the output of the pressure sensor, the inputs of the pump motors and the solenoid of the pneumatic valve.

Вынесенный за пределы платформы пульт управления 37 обеспечивает постоянный контроль за процессом реанимации при переносе и транспортировке пациента, находящегося на платформе. Электрическое питание осуществляется от автономного источника электрической энергии 38 в виде аккумулятора.The control panel 37, removed from the platform, provides constant control over the resuscitation process during the transfer and transportation of the patient on the platform. Electric power is supplied from an autonomous source of electrical energy 38 in the form of a battery.

Подготовка реаниматора к работе и работа в режиме реанимации осуществляется поэтапно в следующей последовательности.Preparation of the resuscitator for work and work in the resuscitation mode is carried out in stages in the following sequence.

На первом этапе автоматическое устройство управления подключается к аккумулятору 38.At the first stage, the automatic control device is connected to the battery 38.

Пациент 2 (фиг. 1) размещается на платформе 1 таким образом, чтобы центр его грудной впадины (грудины) находился в плоскости, проходящей через направляющие отверстия 7 на одинаковом расстоянии от них, и фиксируется на ней привязными ремнями (на фиг. не показаны). Накладка 3 размещается на груди пациента в зоне грудной впадины и соединяется посредством пряжек-замков 4 с концами ленты 5. Используя выступающие из пряжек свободные концы 6 ленты 5, производится симметричная ручная подтяжка ленты до полного контакта с телом пациента.Patient 2 (Fig. 1) is placed on platform 1 so that the center of his thoracic cavity (sternum) is in a plane passing through the guide holes 7 at the same distance from them, and is fixed on it with harness straps (not shown in Fig.) ... The pad 3 is placed on the patient's chest in the area of the chest cavity and is connected by means of buckles 4 with the ends of the tape 5. Using the free ends 6 of the tape 5 protruding from the buckles, a symmetrical manual tightening of the tape is carried out until full contact with the patient's body.

По длине вытянутых из пряжек-замков свободных концов ленты, с помощью цифровых меток на ней, определяется длина окружности груди и полученное значение вводится с помощью пульта 37 в память контроллера устройства управления 32, в котором хранится управляющая программа, с помощью которой автоматически определяется величина перемещения концов ленты и рекомендуемая величина прогиба грудины без повреждения ребер.By the length of the free ends of the tape pulled out from the buckles-locks, using digital marks on it, the circumference of the chest is determined and the resulting value is entered using the remote control 37 into the memory of the controller of the control device 32, which stores the control program with which the amount of movement is automatically determined the ends of the tape and the recommended amount of deflection of the sternum without damaging the ribs.

Затем на лице (голове) пациента с помощью упругих охватывающих голову ремешков (на фиг. не показаны) устанавливается дыхательная маска 23, а на грудной клетке или пальце закрепляется датчик пульса 36.Then a breathing mask 23 is installed on the face (head) of the patient using elastic straps covering the head (not shown in the figure), and a pulse sensor 36 is fixed on the chest or finger.

На втором этапе реализуется автоматический режим реанимации, состоящий из двух фаз - компрессии (сжатия) и декомпрессии (разжатия) грудной клетки, что равнозначно соответственно выдоху и вдоху.At the second stage, an automatic resuscitation mode is implemented, consisting of two phases - compression (compression) and decompression (unclenching) of the chest, which is equivalent to exhalation and inhalation, respectively.

Для реализации фазы компрессии подается питание на мотор-редуктор 9. Открывается запорный клапан 24, что позволяет атмосферному воздуху поступать в легкие при компрессии и декомпрессии грудной клетки, т.е. параллельно восстановлению кровотока осуществляется сопутствующая вентиляция легких.To implement the compression phase, power is supplied to the gear motor 9. The shut-off valve 24 is opened, which allows atmospheric air to enter the lungs during compression and decompression of the chest, i.e. concomitant ventilation of the lungs is carried out in parallel with the restoration of blood flow.

Вращение его выходного вала со шкивом 8 приводит к наматыванию ленты 5 на шкив, т.е. к ее натяжению, и к созданию в зоне контакта накладки 3 с грудиной усилий F, а в зонах контакта ленты с ребрами распределенных сжимающих усилий q, вызывающих деформацию ребер, уменьшение длины окружности грудной клетки и прогиб грудины. Сжатие грудной клетки продолжается до достижения заданного значения на выходе датчика 17.The rotation of its output shaft with the pulley 8 leads to the winding of the tape 5 on the pulley, i.e. to its tension, and to the creation of forces F in the contact zone of the lining 3 with the sternum, and in the zones of contact of the tape with the ribs of distributed compressive forces q, causing deformation of the ribs, a decrease in the circumference of the chest and deflection of the sternum. Compression of the chest continues until the set value at the output of the sensor 17 is reached.

Для реализации фазы декомпрессии осуществляется реверсирование мотор-редуктора 9, натяжение ленты устраняется, что позволяет ребрам за счет накопленной в них при сжатии энергии упругих деформаций вернуть грудную клетку в исходное состояние, т.е. увеличить до первичной длину ее окружности. Необходимая частота циклического нагружения (сжатия/разжатия) грудной клетки (на практике принимается 100-120 циклов в минуту) и количество циклов нагружения (рекомендуется 30 или 15), устанавливается с помощью пульта 37.To implement the decompression phase, the geared motor 9 is reversed, the belt tension is removed, which allows the ribs to return the chest to its original state due to the elastic deformation energy accumulated in them during compression, i.e. increase to the primary length of its circumference. The required frequency of cyclic loading (compression / unclenching) of the chest (in practice, 100-120 cycles per minute are taken) and the number of loading cycles (30 or 15 are recommended), set using the remote control 37.

После выполнения заданного количества циклов устройство для наружного масса выключается, закрывается запорный клапан 24 и включается устройство для вентиляции легких, выполняющее, например, 2-3 установленных с помощью пульта цикла (вдох/выдох) подачи воздуха в легкие с частотой 15…20 циклов в минуту, что реализуется путем поочередного включения/выключения электродвигателей нагнетающего 18 и откачивающего 28 насосов, а также переключения пневмораспределителя 27, перекрывающего, как это показано на фиг. 1, при работе нагнетающего насоса откачивающий трубопровод 25.After completing a predetermined number of cycles, the device for the external mass is switched off, the shut-off valve 24 is closed and the device for ventilation of the lungs is switched on, performing, for example, 2-3 cycles (inhalation / exhalation) set using the control panel, delivering air to the lungs with a frequency of 15 ... 20 cycles per minute, which is realized by alternately turning on / off the electric motors of the supply 18 and discharge 28 pumps, as well as switching the pneumatic valve 27, closing, as shown in FIG. 1, during the operation of the injection pump, the evacuation line 25.

Поочередное включение устройств в процесс реанимации повторяется до появления у пациента устойчивого пульса, который косвенно подтверждает возобновление работы легких, т.е. дыхания.The alternate inclusion of devices in the resuscitation process is repeated until the patient has a stable pulse, which indirectly confirms the resumption of lung function, i.e. breathing.

Восстановление у пациента пульса фиксируется датчиком пульса 36 и подтверждается световым и звуковым сигналами на пульте и платформе, после чего устройство для наружного массажа сердца и устройство для вентиляции легких переходят в режим ожидания, а запорный клапан 24 открывается.The patient's pulse recovery is recorded by the pulse sensor 36 and is confirmed by light and sound signals on the console and platform, after which the device for external cardiac massage and the device for ventilating the lungs go into standby mode, and the shut-off valve 24 opens.

Возобновление работы устройств осуществляется автоматически в случае остановки сердца, т.е. при прекращении поступления сигналов от датчика пульса, что также сопровождается звуковыми и световыми сигналами.The devices are resumed automatically in case of cardiac arrest, i.e. when the receipt of signals from the pulse sensor stops, which is also accompanied by sound and light signals.

Диаметр D шкива 8, обеспечивающего натяжение ленты при ее намотке на него и влияющего на размеры платформы (высоту), ее массу и расход электроэнергии для перемещения ленты на необходимую величину, определяется с учетом следующих рекомендаций.The diameter D of the pulley 8, which provides the tension of the tape when it is wound on it and affects the dimensions of the platform (height), its mass and power consumption for moving the tape to the required amount, is determined taking into account the following recommendations.

Средняя длина окружности груди взрослого человека (мужчины) равна 870,0 мм (http://opnevmonii.ru/wp-content/uploads/2017/01/Рисунок 1.jpg) (Таблица измерений), а рекомендуемая глубина прогиба грудины при наружном массаже сердца должна составлять у взрослых 50,0…60,0 мм (http://okardio.com/ostalnoe/serdechno-legochnaya-reanimaciya-590.html).The average chest circumference of an adult (male) is 870.0 mm (http://opnevmonii.ru/wp-content/uploads/2017/01/Figure 1.jpg) (Measurement table), and the recommended depth of sternum deflection with external cardiac massage should be 50.0 ... 60.0 mm in adults (http://okardio.com/ostalnoe/serdechno-legochnaya-reanimaciya-590.html).

Расчеты показывают, что для обеспечения прогиба грудины 50 мм необходимо уменьшить длину окружности грудной клетки за счет сжатия на 154 мм, т.е. каждый конец ленты после подтяжки должен переместиться при намотке на шкив на 77 мм.Calculations show that to ensure a sternum deflection of 50 mm, it is necessary to reduce the chest circumference by 154 mm by compression, i.e. each end of the tape after tightening should move 77 mm when winding on the pulley.

Учитывая вышеизложенное, длина полуокружности шкива π D/2 должна быть равна сумме перемещения конца ленты при сжатии груди (77,0 мм) и некоторого резервного перемещения (например, 20,0 мм), т.е. πD/2=77,0+20,0=97 мм, откуда D≈62 мм.Considering the above, the length of the semicircle of the pulley π D / 2 should be equal to the sum of the displacement of the end of the belt during compression of the chest (77.0 mm) and some reserve movement (for example, 20.0 mm), i.e. πD / 2 = 77.0 + 20.0 = 97 mm, whence D≈62 mm.

Таким образом, минимизируется время работы мотор-редуктора для совершения шкивом углового перемещения (вращения) на 180°, т.е. необходимо выполнить половину оборота шкива для обеспечения требуемой величины деформации грудной клетки и однослойной намотки ленты на него.Thus, the operating time of the geared motor is minimized for the pulley to perform angular displacement (rotation) by 180 °, i.e. it is necessary to perform half a revolution of the pulley to ensure the required amount of deformation of the chest and one-layer winding of the tape on it.

Claims

A resuscitator for extreme conditions, including a portable box-shaped platform for placing a patient on it, a belt chest brace with a chest pad and buckles for the ends of the belt, a device for external cardiac massage with guide rollers and a massage force sensor, a ventilator with a breathing mask, a pulse sensor, an automatic control device with control units for these devices, a control panel, an autonomous source of electrical energy, characterized in that the device for external cardiac massage is installed inside the platform, contains an electric gear motor with a pulley attached to its output shaft, which has an external end surface, a diametral groove for the tape, open towards the outer cylindrical generatrix, and a central hole for a key attached to the tape symmetrically at its ends, the axis of which is located in a plane passing through the centers of the guide rollers, one of which is fixed at the end the arm, which is in contact with a hingedly mounted massage force sensor, and the ventilation device installed inside the platform contains a pressure pump, the inlet of which is connected to the atmosphere by means of an air filter, and the outlet through a delivery pipeline with a pressure sensor built into it - with the cavity of the breathing mask, also connected to the atmosphere by means of an electromagnetically controlled shut-off valve and by means of an evacuation pipeline with an adjustable throttle and a pneumatic valve with an electromagnetic control with the inlet of the evacuation pump, respectively, the sections of the injection and evacuation pipelines, respectively, between the injection pump and the pressure sensor and between the evacuation pump and the pneumatic valve connected to the atmosphere by means of adjustable throttles, and the first and second control units included in the automatic control unit are interconnected by a control unit tension, the first control unit is connected to the outputs of the pulse sensor, the massage force sensor and the inputs of the gear motor and the solenoid of the shut-off valve, and the second control unit is connected to the output of the pressure sensor, the inputs of the electric motors of the supply and discharge pumps and the solenoid of the pneumatic valve.